Устройство для анализа статистических данных

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для решения з.адачи обнаружения объектов при цифровой обработке изображения. Устройство содержит регистры, 1,12,блок 2 вычисления модуля разности, мультиплексоры 4, 5, триггеры 3, 7, 8, блок 6 сравнения, элементы И 10, 11, элемент ИЛИ 13, счетчик 9. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы в реальном масштаба в режиме сокращенного объема выходной информации о значении яркости элемент . изображения „ Элементы изображения записываются во входное регистр и сравнивчгатся с псрвог юроговой величиной в блоке сравнения, на основании результата сравнения принимается решение о наличии объекта в данной точке изображения. После этого модуль разности значения яркое ян текущего элемента изобпажен я и содержимого выходного регистра сравнивается с второй пороговой величиной в том же блоке сравнения. По результату сравнение принимается решение о наличии изменения яркости объекта в данной точке и целесообразности изменения содержимого выходного регист-,) ра. 1 ил о § I

%%%% ??%?Ъ?ИМ?%%? %?Ю??%%% %%?ЖЮ? %% - Ф %???%? ??%% .%%% %: %??%%%?В ?% % %? ?В %3%% %? 3Ю"% ??1В%?% - —.%? ?%%% (21) 4638125/24 (22) 16 . 01 . 89 (46) 07.01.91. Бюл. Р 1 (72) IO.À, Ганушкин, К.И. Кучеренко и А.R.×Hêèòèí (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И - I499371, кл . r. 06 F 15/20, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА СТАТИСТИЧЕСКИХ ДАННЫХ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для решения задачи обнаружения объектов при цифровой обра— ботке изображения. Устройство содержит регистры, 1,12,6ënê 2 вычисления модуля разности, мультиплексоры 4, 5, триггеры 3, ?, Я, блок 6 сравнения, элементы И 10, 11, элемент ИЛИ 13, счетчик 9. Пель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы в резчьном масштабе времени в режиме сокращенногn объема выходнои информации о значении яркости элементс.% изображения. Элементы изображения записываются ло входной регистр и сравннваштся с первой, îðîговой величиной в блоке сравнения, на основании результата сравнения принимается решение о наличии обьекта в данной точке изображения. После этого модуль разности значения яркос:.:Й текущего элемента изооражения и содержимого выходного регистра сравнивается с второй пороговой величиной в -.îì же блоке сравнения. По результату сравнения принимается реФ

I шение о наличии изменения яркости объ- фд екта в данной точке и целесообразности чзменения содержимого выходного регист-,( ра.,1 ил. !

3 1619306 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обработки статистической информации, например изображений.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения работы в реальном масштабе времени в режиме сокращенного объема выходной инофрмапии о значении яркости элементов изображения.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство содержит входной регистр I, блок 2 вычисления модуля разности, триггер 3, мультиплексоры 4 и 5, блок 6 сравнения,. триггеры 7 и 8, счетчик 9, элементы И 10 . и 11, выходной регистр 12, элемент 20

HJIH 13, вход 14, входы задания первой 15 и второй 16 пороговой неличины, вход 17 синхронизации, вход

18 задания режима работы, вход 19 запуска, вход 20 установки в исходное состояние, информационный выход

21, выход 22 признака обнаружения объекта, выход 23 признака изменения яркости, выход 24 координат элемента изображения. 1Q

Устройство работает следующим образом.

Для установки устройства в исходное состояние активный уровень напряжения подается на вход 20 установки в исходное состояние, сбрасывает в ноль счетчик 9 и устанавливает в единицу синхронный IK-триггер

8. Одновременно с этим на входы загрузки элементов 14 изображения подается значение яркости первого элемента изображения 1 . Положительный перепад сигнала (т.е. переход из состояния логического "0" в состояние логической "1" на входе 17 синхронизации загружает во входной регистр 1 значение яркости элемента изображения, находящееся на входе загрузки элементов 14 изображения. Данный перепад падается на суммирующий вход счетчика 9, однако поскольку на входе 20 установки в исходное состояние еще установлен активный уровень напряжения, то счетчик 9 продолжает находиться в ну55 левом состоянии. Положительный перепад сигнала на входе 17 синхронизации устанавливает RS-триггер 3 в

11 11 состояние логического 0

Уровень логического "0" с выхода

;RS-триггера 3 поступает на управ ляющие входь1 мультиплексоров 4 и 5 и обеспечивает коммутацию на выход мультиплексора 4-содержимого входного регистра 1, а также коммутацию на выход мультиплексора 5 значения первой пороговой величины,Ь, находящейся на входе 15 задания первой пороговой величины (подключенного к первому входу мультиплексора 5).

Таким образом, на первом входе блока 6 сравнения находится значение яркости первого элемента изображения а на втором входе блока 6 сравoî нения — значение пороговой величины

Если в результате сравнения оказывается, что О д<> ) Ь,, то на выходе призчака "Больше или равно" блока 6 сравнения устанавливается уровень логической "1", а на выходе признака "Меньше" блока 6 сравнения— уровень логического "0".

По отрицательному перепаду сигнала (т.е. переходу из состояния логической "1" в состояние логического

"0") на входе 17 синхронизации синхронный IK-триггер 7 установлен в состояние логической "1" (поскольку ня входе I присутствует уровень логической "1", а на входе К вЂ” уровень логического "0"). .Если в результате сравнения оказывается, что

О((, то на выходе признака

"Больше или равно" блока 6 сравнения установится уровень логического "0", а на выходе признака "Меньше" блока 6 сравнения — уровень логической

1! 11

1 . По отрицательному перепаду сигнала на входе 17 синхронизации синхронный IK-триггер 7 установлен в состояние логического "01 (поскольку на входе I присутствует уровень логического "0", а на входе К вЂ” уровень логической "1".

Одновременно с отрицательным перепадом на входе 17 синхронизации снимается активный уровень напряжения с входа 20 установки в исходное состояние. Далее на вход 19 запуска подается уровень логической "1" тогда, если синхронный IK-триггер 7 нахо" дится в состоянии логической "1", то на выходе элемента И 10 устанавливается уровень логической. "1" (так как на всех входах элемента И 10 установлен уровень логической "1").

Положительный перепад этого сигна5 16 ла поступая на вход синхронизации вы— ходного регистра осуществит запись в выходной регистр величины (которая поступает с выходов входного регистра 1 на информационные входы выходного регистра 12).

Кроме того, сигнал с выхода элемента И 10, проходя через элемент

ИЛИ 13, подается на выход 23 устройства, сигнализируя об изменении данных в выходном регистре 12, Уровень логической "1" с выхода синхронного

IK-триггера 7 поступает на выход 22 признака обнаружения объекта на изображении устройства, сигнализируя о наличии объекта в точке с координатами (О, О). Если синхронный ?К-триггер находится в состоянии логического

"О", то на выходе элемента И 11 уровень логической "1" (поскольку на всех входах этого элемента установлены .уровни логической " 1"). .Этот сигнал поступает на вход сброса выходного регистра 12 и устанавливает на выходах этого регистра нулевой код.

Кроме того, сигнал с выхода элемента И 11, пройдя через элемент

ИЛИ 13, поступает на выход 23 устройства, сигнализируя об изменении информации в выходном регистре 12. Поскольку IK-триггер 7 находится в состоянии логического "0", то на выходе

22 признака обнаружения объекта на изображении установлен уровень логического "О", который сигнализирует об отсутствии объекта в точке изображения с координатами (O; О). После снятия уровня логической "1" на входе 19 запуска подготовительный этап закон-чен и устройство готово к работе, при этом в выходной регистр 12 загружена либо информация о яркости элемента изображения К, либо нулевой код.

Далее устройство может работать в одном из двух режимов.

При работе в режиме порогового п6наружения объекта с сокращением объема выходной информации значения яркостей элементов изображения О(,„ (i =

= O,I-1, j=O, J-1), представленного в виде матрицы размером Х У Л элементов, последовательно один за другим подаются на вход 14 загрузки элементов изображения устройства. По положительному перепаду сигнала на входе

17 синхронизации значение яркости элемента изображения р(; записывается

19306 во входной регистр 1 с входов 14 загрузки элементов изображения. Этот перепад сигнала увеличивает значение счетчика 9 на единицу и устанавливает в состояние логического "О" асинхронный RS-триггер 3, выход которого, управляя мультиглексорами 4 и 5, обес-" печивает коммутацию содержимого входного регистра 1 (значение яркости элемента иэображения g ) на выходы мультиплексора 4 и первый вход блока

6 сравнения. и коммутацию величины

, с входа 15 задания первой пороговой величины устройства на выходы мультчплексора 5 и далее на второй вход блока 6 сравнения. Если выполняется неравенство О ;),, то на выходе признака "Больше илй равно", 5

1Î

15 блока 6 сравнения устанавливается уровень логической "1", а на выходе признака "Меньше" блока 6 сравнения уровень логического "О".

Отрицательный перепад сигнала на входе 17 синхронизации устанавливает в этом случае синхронный IK-триггер 7 в состояние логической "1". Уровень логической "1" с выхода синхронного

IK-триггера 7 nnqaggrcsr на выход 22 признака обнаружекия объекта на изображении, сигнализируя об обнаружении объекта. Если в результате сравнения выясняется, что К,) 1,, то на выходе признака "Больше или равно" блока 6 сравнения установлен уровень логиче35II ского "О", а на выходе признака Меньme" — уровень логической "1". Тогда отрицательный перепад сигнала на входе 17 синхронизации устанавливает

40 синхронный ТК-триггеР 7 в состояние ние логического "О". При этом уровень логического "0" на выходе 22 признака обнаружения объекта на изображении сигнализирует об отсутствии

45 объекта в точке изображения с координатами (>,3) ° Далее на вход 18 синхронизаций устройства подается уровень логической "1", который устанавливает асинхронный КЯ-триггер 3 в состояние логической

Сигнал с выхода RS-триггера 3 управляет мультиплексорами 4 и 5, обеспечивая коммутацию содержимого выходов блока 2 вычисления модуля

55 разности на выходы мультиплексора 4 и первый вход блока 6 сравнения и коммутацию значения величины с входа 16 задания второй пороговой величины устройства на выходы муль1619306

35 типлексора 5 и второй вход блока 6 сравнения. При этом на первую группу входов блока 2 вычисления модуля разности подается содержимое входного регистра 1 на текущий момент .

5 времени 0(<1 (t), а на вторую группу входов содержимое выходного регистра 12, сформированное в предыдущий момент времени (до прихода синхросиг- 10 нала на первый вход 17 синхронизации), К(-1) . При этом на выходах блока вычисления модуля разности формируется величина (р (t)- (t-1)(В за

Отрицательный перепад сигнала на 25 входе 18, в этом случае устанавливает синхронный IK-триггер 8 в состояние логической "1" (поскольку, на его I — входе установлен уровень логической "1", а на выходе К - уровень 3р логического "0"). Если выполняется неравенство (О(, (t)- g (t-1) (b, то на выходе признака "Больше или равно" блока 6 сравнения установится уровень логического "0", а на выходе признака "Меньше" — уровень логической "1". Тогда отрицательный перепад сигнала на входе 18 сбрасывает синхронный IK-триггер 8 в состояние логического "0" (так как íà его

I-входе установлен уровень логического "0", с входа. К вЂ” уровень логической "1"). После этого на входе

19 устанавливается уровень логичен ской "1" и в зависимости от состоя45 ния синхронных IK-триггеров 7 и 8 выполняются следующие действия.

Если содержимое обоих триггеров 7 и 8 равно единице, т.е. выполнялись условия ф j (t> p $ и J ф > — M (t-1) j Д, то на выходе элемента И 10 формируется уровень логической "1" (так как на все входы элемента И 10 поданы уровни логической "1"), положительный перепад которого переписывает содержимое входного регистра

1 в выходной регистр 12, т.е. выполняется операция OL(t): = О(, (). При этом на выходе элемента И 11, соединенным с входом сброса выходного регистра 12, — пассивный уровень логического "0" (так как на первом входе элемента И 11 уровень логического

"0"). При этом импульс с выхода элемента И 10 через элемент ИЛИ 13 подается на выход 23 устройства, что сигнализирует об изменении информации в выходном регистре 12 (и на выходах амплитудной информации 21 устройства). Если синхронный IK-триггер

7 установлен в единицу, а IK-триггер

8 — в ноль, т.е. выполняются условия

g; () =- g, и /Ы, ()- С (-1) < h, то на выходах элементов И 10 и 11 уровни логического "0" (поскольку на втором входе элемента И 10 и первом входе элемента И 11 установлены уровни логического "0"). При этом импульс с входа 19 не проходит на входы синхронизации и сброса выходного регистра

12 и его состояние не изменяется, т.е. выполняется операция OC (t): = K(t-1}

Поскольку на обоих входах элемента

ИЛИ 13 установлены уровни логического

"0", то на выходе 23 отсутствует сигнал, что говорит об отсутствии изменений в выходном регистре 12 и на выходах 21 амплитудной информациии устройства.

Если синхронный IK-триггер 7 находится в состоянии логического "0", т.е. выполняется неравенство ф.,„ ()< то:независимо„ от состояния синхронного IK-триггера 8 на выходе элемента И 10 устанавливается уровень логического "0" (поскольку на первом входе присутствует уровень логического "0"), а на выходе элемента И 11 формируется уровень логическои. "1", положительный перепад которого сбрасывает выходной регистр 12 в нулевое состояние, т.е. выполняется операция (L (t(: = О. Кроме того, сигнал с выхода элемента И 11 через элемент

ИЛИ 13 подается на выход 23.

Таким образом, содержимое выходного регистра формируется следующИм образом:

1619306 если h,,„(Т),, / i I (t)- g,(t-1) /,:

О, 10

20 (t)» (у

0 ; (t), если Ж< если 0(, ()» А

О, OL (t) = 0C(t-1), есл

В режиме порогового обнаружения объекта без сокращения объема выходной информации после псдачи сигнала установки в исходное состояние падается последовательность синхросигналов только по входам 17 и 19, сигналы на вход 18 не подаются. При этом асинхрачный РS-триггер 3 находится в состоянии логического "О", что обеспечивает постоянное подключение к входам блока 6 сравнечия содержимого входного регистра 1 и величины Л, заданной на входе 15 задания первой пороговой величины, Синхронный IK-триггер 8 устанавливается в единицу сигналом установки в исходное состояние по входу 20 и в дальнейшем в процессе работы состояние не меняет. . Таким образом, на втором входе элемента И 10 постоянно установлен уровень логической

"1" и он не оказывает влияния на работу схемы. В рассматриваемом режиме содержимое входного регистра формируется следующим образом:

К выбору значений пороговых Вели— чин предъявляется требование Q < Ь, поскольку в противном случае может возникнуть пропуск объекта на изображении.

Формула изобретения

Устройство для анализа статистических данных, содержащее блок сравнения и счетчик, причем счетный вход счетчика является входом синхронизации устройства, вход сброса счетчика является входом установки в исходное состояние устройства, выход счетчика является выходом координат элемента изображения устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения работы в реальном масштабе времени в режиме сокращенного объема выходной информации о значении яркости элементов чзабражения, в нега дополнительно введены входной регис ip блок вьгчисления

Mopóër раз асти„ два мульти.-;лексара, три триггера, два элемента И, элемент ИЛИ и вых;:; ной регистр, гр-.чем информационный вход входного регист а является информационным входом уст",с".ства, в >-.ап входного регистра соединен с информационным входом выходного регистра, перв1ы входом блока вычисления модуля разности и первым информационным входом первого мультиплексора, первый и второй информационные входы HTopoãо мультиплексора являются соответственна входами задания первой и второй пороговых величчн устройства, вход установки в "О" первого триггера и синхравхады входного регистра и второго триггера подключены к входу синхронизации загрузки ус",райства, вход установки в "1" гервагс триггера и синхровход третьего триггера подключены к входу задания режима рабаты устройства, первые входы первого и второго элементов И подключены к входу запуска устройства, вход асинхронной устачовки в "1" третьего триггера подключен к входу установки в исходное состояние устройства, выход выходного регистра соединен с вторым входом блока вычисления модуля разности и является выходом значения амплитуды яркости устройства, выход блока вычисления модуля разности устройства соединен с вторым информас.ионным входом первого мультиплексора, выход каторога соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго мультиплексора управляющий вход которого соединен с управляющим входом первого мультиплексора и с инверсным выходам первого триггера, выход нБальше или равно" блока сравнейия соединен с входами установки в "1" второго н третьего триггеров, входы установки в "0" которых соединены с выходом "Меньше" блока сравнения, пррмой выход второго триггера соединен с вторым входом первого элемента И и является выхо12

1б19306

Составитель В.Орлов

Техред М;Моргентал, Корректор О.Кравцова

Редактор N.Áëàíàð

Заказ 50 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 дом признака обнаружения объекта устройства, инверсный выход первого триггера соединен с вторым входом второго элемента И, прямой выход третьего триггера соединен с третьим входом первого элемента И, выход которого соединен с синхровходом вы1 ходного регистра и первым входом элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с входом сброса выходного регистра и вторым входом эле5 мента ИЛИ, выход. которого является выходом признака изменения яркости устройства.